CN102029387A - 一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其特征在于：模具以截面为正方形的长方体芯体为主体，其四个侧面由阳外板和阴外板两两相扣包裹成一个截面为正方形的长方体组合体；组合体的上部插入方形盖板的盖板凹槽中，组合体的下部插入方形底座的底座凹槽中；整个安装组合好的模具由底座凸台插入石墨方柱凹槽中，由石墨方柱支撑放入炉腔中。该发明能够使用不同型号的高温炉，满足不同工艺条件下的一次生产实验，用途多，样品件的制作省时省工，成本低。

Description

一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺

技术领域

本发明涉及一种模具及工艺，具体地讲，是一种用于成型粉体材料、高聚物以及复合材料的条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，属于材料成型技术领域。

技术背景

目前，成型粉体材料、高聚物以及复合材料的高温真空保护气氛烧结模具不少；但是没有通用的模具。由于高温真空保护气氛烧结炉的型号多样，特别是一炉多用的现象相当普遍，例如：高温可控气氛真空炉。而且，有很大一批样品件的制备本身就需要经过多道不同的高温炉热加工工艺，这样通常会耗费大量的时间和金钱去制造不同的模具，因为生产的模具工艺条件会不可避免地存在差异，所以难以保证每次生产的试样件在不同工艺下的一致性，给样品的实验制备的结果带来误差。因此，需要一种用于成型粉体材料、高聚物以及复合材料制作的，同时能够满足不同工艺条件下一次生产的，多用途的高温真空保护气氛烧结的模具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种既能满足不同炉型要求，又能批量的生产成型粉体材料、高聚物以及复合材料的条形样高温真空保护气氛烧结模具。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，主要包括阳外板、芯体、阴外板，其特征在于：模具以截面为正方形的长方体芯体为主体，其四个侧面由阳外板和阴外板两两相扣包裹成一个截面为正方形的长方体组合体；组合体的上部插入方形盖板的盖板凹槽中，组合体的下部插入方形底座的底座凹槽中；整个安装组合好的模具由底座凸台插入石墨方柱凹槽中，由石墨方柱支撑放入炉腔中。采用上述技术方案后，保证了上盖模腔和中部模腔的尺寸在高温下的稳定，保障了模腔内的烧结样品的尺寸质量。同时，可方便地将产品从模腔内取出，实现脱模。

上述技术方案中，所述长方体型的芯体四个侧面加工有上下纵贯的长方体形的芯体模腔，芯体模腔上匀布有横向贯通的芯体通孔，并且芯体中心加工有上下贯通的芯体中心孔，芯体中心孔与芯体通孔相互贯通。

上述技术方案中，所述阳外板内侧面加工有阳外板凸台，阳外板面上加工有匀布的2-5排阳外板通孔；阴外板的宽度比阳外板窄，其宽度、厚度尺寸与阳外板凸台的高度和台边尺寸相互配合，使阴外板与阳外板刚好嵌合与芯体的侧面贴合，阴外板面上加工有匀布的2-5排阴外板通孔。采用上述技术方案后，保证了上盖模腔和中部模腔受热的均匀，热压条件一致，同时有利于热气流和保护气氛的进入腔体内部，均衡腔体内的样品温度，避免了模腔从模壁直接给模料传递热量而产生的温度梯度的影响。

上述技术方案中，所述模具的方形底座加工有底座凹槽，其大小尺寸与芯体和两个阳外板及两个阴外板包裹成的组合体的正方形截面尺寸相配合，并且底座下部加工有与石墨方柱凹槽尺寸相配合的底座凸台，底座中心有上下贯通的底座中心孔；石墨方柱顶部加工有尺寸与底座凸台相配合的石墨方柱凹槽，石墨方柱的长方体中心加工有上下贯通的石墨方柱中心孔。

作为上述技术方案的优选实施例，所述阳外板、芯体、阴外板、盖板、底座、石墨方柱的轴心线重合。其尺寸配合统一，压力均匀，可保证产品的效果。

本发明的有益效果是：生产的样件都是在同一工艺过程中制备的平行样品，具有可比性，检测结果误差小；而且，可根据需要对模腔内的样品采用不同的保护气体，用于高温真空保护气氛烧结炉，也可用于真空渗碳炉、沉积炉、或者高温可控气氛炉多用炉，样品件的制作省时省工，成本低。

附图说明

图1为本发明的盖板主视半剖的示意图；

图2为本发明的盖板俯视示意图；

图3为本发明的芯体主视结构示意图；

图4为本发明的芯体俯视结构示意图；

图5为本发明的石墨方柱主视半剖的结构示意图；

图6为本发明的底座主视半剖的结构示意图；

图7为本发明的底座俯视结构示意图；

图8为本发明的阳外板主视结构示意图；

图9为本发明的阳外板俯视结构示意图；

图10为本发明的阴外板主视结构示意图；

图11为本发明的阴外板俯视结构示意图；

图12为本发明的芯体与阴、阳外板配合的俯视结构示意图；

图13为本发明的芯体与阴、阳外板配合的立体结构示意图；

图中：1.盖板凹槽；2.芯体模腔；3.芯体通孔；4.芯体中心孔；5.石墨方柱凹槽；6.石墨方柱中心孔；7.底座凹槽；8.底座中心孔；9.底座凸台；10.阳外板通孔；11.阳外板凸台；12.阴外板通孔；13.阳外板；14.芯体；15.阴外板。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～13，一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，主要包括阳外板13、芯体14、阴外板15，其特征在于：模具以截面为正方形的长方体芯体14为主体，其四个侧面由阳外板13和阴外板15两两相扣包裹成一个截面为正方形的长方体组合体；组合体的上部插入方形盖板的盖板凹槽1中，组合体的下部插入方形底座的底座凹槽7中；整个安装组合好的模具由底座凸台9插入石墨方柱凹槽5中，由石墨方柱支撑放入炉腔中。长方体型的芯体14的四个侧面加工有上下纵贯的长方体形的芯体模腔2，芯体模腔2上匀布有横向贯通的芯体通孔3，并且芯体14中心加工有上下贯通的芯体中心孔4，芯体中心孔4与芯体通孔3相互贯通。阳外板13内侧面加工有阳外板凸台11，阳外板13面上加工有匀布的2-5排阳外板通孔10；阴外板(15)的宽度比阳外板13窄，其宽度、厚度尺寸与阳外板凸台11的高度和台边尺寸相互配合，使阴外板15与阳外板13刚好嵌合与芯体14的侧面贴合，阴外板15面上加工有匀布的2-5排阴外板通孔12。模具的方形底座加工有底座凹槽7，其大小尺寸与芯体14和两个阳外板13及两个阴外板15包裹成的组合体的正方形截面尺寸相配合，并且底座下部加工有与石墨方柱凹槽5尺寸相配合的底座凸台9，底座中心有上下贯通的底座中心孔8；石墨方柱顶部加工有尺寸与底座凸台9相配合的石墨方柱凹槽5，石墨方柱的长方体中心加工有上下贯通的石墨方柱中心孔6。阳外板13、芯体14、阴外板15、盖板、底座、石墨方柱的轴心线重合。

具体操作是：首先将芯体14的芯体模腔2中放入压制好的样品，将两个阳外板13和两个阴外板15两两相扣包裹芯体14的四个侧面，嵌合成为一个整体得组合体；然后，将组合体的上部插入方形盖板的盖板凹槽1中，组合体的下部插入方形底座的底座凹槽7中；整个安装组合好的模具由底座凸台9插入石墨方柱凹槽5中，由石墨方柱支撑放入炉腔中。开炉，完成样品的热加工。

Claims (6)

1.一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，主要包括阳外板(13)、芯体(14)、阴外板(15)，其特征在于：模具以截面为正方形的长方体芯体(14)为主体，其四个侧面由阳外板(13)和阴外板(15)两两相扣包裹成一个截面为正方形的长方体组合体；组合体的上部插入方形盖板的盖板凹槽(1)中，组合体的下部插入方形底座的底座凹槽(7)中；整个安装组合好的模具由底座凸台(9)插入石墨方柱凹槽(5)中，由石墨方柱支撑放入炉腔中。

2.根据权利要求1所述的一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其特征在于：长方体型的芯体(14)的四个侧面加工有上下纵贯的长方体形的芯体模腔(2)，芯体模腔(2)上匀布有横向贯通的芯体通孔(3)，并且芯体(14)中心加工有上下贯通的芯体中心孔(4)，芯体中心孔(4)与芯体通孔(3)相互贯通。

3.根据权利要求1所述的一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其特征在于：阳外板(13)内侧面加工有阳外板凸台(11)，阳外板(13)面上加工有匀布的2-5排阳外板通孔(10)；阴外板(15)的宽度比阳外板(13)窄，其宽度、厚度尺寸与阳外板凸台(11)的高度和台边尺寸相互配合，使阴外板(15)与阳外板(13)刚好嵌合与芯体(14)的侧面贴合，阴外板(15)面上加工有匀布的2-5排阴外板通孔(12)。

4.根据权利要求1所述的一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其特征在于：模具的方形底座加工有底座凹槽(7)，其大小尺寸与芯体(14)和两个阳外板(13)及两个阴外板(15)包裹成的组合体的正方形截面尺寸相配合，并且底座下部加工有与石墨方柱凹槽(5)尺寸相配合的底座凸台(9)，底座中心有上下贯通的底座中心孔(8)；石墨方柱顶部加工有尺寸与底座凸台(9)相配合的石墨方柱凹槽(5)，石墨方柱的长方体中心加工有上下贯通的石墨方柱中心孔(6)。

5.根据权利要求1所述的一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其特征在于：所述阳外板(13)、芯体(14)、阴外板(15)、盖板、底座、石墨方柱的轴心线重合。

6.一种条形样高温真空保护气氛烧结模具及工艺，其工艺特征在于：该模具既能用于高温真空保护气氛烧结炉，也可用于真空渗碳炉、沉积炉、或者高温可控气氛炉多用炉。

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